Master's Thesis

Rotax 916i engine installation for STOL CRUISER aircraft

Final Thesis 5.07 MB Appendix 5.04 MB

Author of thesis: Bc. Martin Žila

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. František Vaněk, Ph.D.

Reviewer: Ing. František Löffelmann, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis deals with the integration of a powerplant into the Direct Fly STOL Cruiser aircraft. The introductory part provides a brief overview of the current regulatory environment in light aviation, including the upcoming U.S. Mosaic initiative aimed at expanding the operational and certification possibilities of light-sport aircraft. The thesis includes an analysis of available powerplants complemented by an overview of the requirements influencing the selection of a suitable propeller. Furthermore, the impact of the installation of the new powerplant on aircraft weight, centre of gravity, useful load, and flight performance is assessed. Based on the updated operational parameters, the flight envelopes and engine mount design load cases are established. This is followed by the structural design of the engine mount and its stress analysis using the finite element method supplemented by analytical calculations. The final part of the thesis addresses the integration of the engine into the aircraft, including the installation of the fuel, oil, cooling, intake, exhaust, and electrical systems.

Keywords:

Airplane, STOL, UL 2, Mosaic, Rotax, powerplant, flight performance, flight envelopes, engine replacement, engine mount

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval svoji závěrečnou práci která se zabývala zástavbou motoru Rotax 916i pro letoun STOL CRUISER. V následné rozpravě student popisoval interpretaci výsledků numerických simulací a vliv poddajnosti silentbloků. Následná obecná rozprava se týkala tahových a výkonových diagramů, zástavby silentbloku, možností svařování tohoto motorového lože a zvolené konfigurace letounu.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Aerospace Engineering

Study programme

Aerospace Technology (N-LKT-P)

Specialization

Aircraft Design (STL)

Composition of Committee

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D. (předseda)
Ing. Miroslav Šplíchal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Zouhar, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Josef Klement, CSc. (člen)
Ing. Rostislav Koštial, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. František Vaněk, Ph.D.

Student pracoval samostatně a zodpovědně, pravidelně konzultoval s vedoucím. Klíčové ale byly konzultace se zadavatelem práce, firmou Direct Fly, tak aby byl výsledný produkt bez zásadních úprav využitelný v praxi. 

Z akademického pohledu student splnil zadání jak rozsahem tak obsahem. V rešerní i návrhové části práce dokázal, že se v problematice zorientoval a použil odpovídající analýzy a prostředky k dosažení cíle. 

Práci doporučuji k obhajobě. 
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. František Löffelmann, Ph.D.

Zástavba výkonnější pohonné jednotky do stávajícího letounu je poměrně obvyklé, ale zároveň velmi praktické téma, které může dotčená firma převést do reálného provozu, a v tomto případě i s potenciálem pro uvedení na rozšiřující se trh pod hlavičkou nového předpisu Mosaic, jak je argumentačně vysvětleno v kapitole porovnávající jednotlivé certifikační báze.
Zadání práce je splněno i v detailech, což koresponduje s relativně velkým rozsahem vlastní textové části doplněné o přílohy. Práce splňuje formální požadavky, vlastní obsah je psaný velmi srozumitelně s ucelenou grafickou úpravou a neobsahuje viditelné chyby z jazykového ani technického hlediska. Použité postupy jsou dobře zdůvodněné a diskuse ve 12 kapitole spolu se závěrem uzavírá téma do smysluplného celku, což z hlediska mého hodnocení dokládá schopnost studenta zpracovat kvalitní technickou dokumentaci a řešit poměrně rozsáhlé úlohy v oblasti leteckého inženýrství.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Výstupem z MKP modelu jsou axiální síly v trubkách motorového lože, které byly použity pro posouzení napětí a Eulerovské ztráty stability. Mohl byste diskutovat, nebo na 1D modelu znázornit, jaká je potenciálně velikost napětí od ohybu trubek, v porovnání s napětím od axiálních sil, případně jak se může projevit poddajnost silentbloků?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová